Nexa Resources adopta criba de alta frecuencia Metso Outotec en Vazante

Se integró una pantalla Metso Outotec UltraFine Series ™ con un hidrociclón en el circuito de molienda. La tecnología de cribado optimizó el procesamiento de mineral primario y el reprocesamiento de relaves, aumentando la productividad de uno de sus circuitos en un 7% en la planta de concentración de zinc.

Nexa Resources es un productor de zinc a gran escala, integrado y de bajo costo con más de 60 años de experiencia en activos mineros y metalúrgicos. La empresa tiene un enfoque proactivo y busca constantemente nuevas formas de mejorar su proceso. A principios de 2020, la compañía abordó un desafío en su mina de zinc en Vazante, Brasil, donde el contenido de mineral ha disminuido del 12% al 10% durante la última década. Esto llevó a Nexa a explorar alternativas para aumentar el rendimiento de la planta con un enfoque en la etapa de clasificación, un factor crucial para aumentar la capacidad de molienda.

La clasificación en circuito integrado une hidrociclón y pantalla de alta frecuencia

Nexa Resources decidió probar un sistema de clasificación mixto, integrando hidrociclones y pantallas de alta frecuencia en uno de sus circuitos de molienda, el Circuito C, en un grupo de ciclones y un molino de bolas. Metso Outotec fue elegido como proveedor y socio de evaluación. La reconfiguración del Circuito C se realizó a principios de 2020 e incluyó un enfoque de prueba y compra. En otras palabras, Nexa probó inicialmente la integración del equipo antes de comprar la solución.

En febrero de 2020, se instaló una criba UltraFine de 10 pisos Metso Outotec y se integró con un hidrociclón. Durante un período de prueba de 10 meses, la clasificación más eficiente resultó en una mayor capacidad de procesamiento. Permitió operar a la unidad Vazante con una capacidad de producción de 24,8 mil toneladas / año de mineral extraído y 1,2 mil toneladas de concentrado de zinc.

Además, el cambio en el Circuito C resultó en un aumento del 7% en la capacidad de molienda, lo que permitió no solo el procesamiento de mineral primario, sino también el reprocesamiento de relaves. La combinación de un hidrociclón con una pantalla de alta frecuencia ya había sido adoptada con éxito en el Circuito W. Y también se implementó en el Circuito C, haciendo que todo el circuito de molienda funcionara con un sistema mixto de clasificación de hidrociclones y pantallas.

“Como Grinding Circuit W ya estaba operando con una criba de alta frecuencia, llegamos a la conclusión de que la criba Metso Outotec UltraFine, con el doble de capacidad en comparación con otras cribas similares, podría integrarse en el proceso sin problemas”, explica Oscar Sakurada, ingeniero de producto sénior en Metso Outotec.

Además, se instaló el medio de cribado Metso Outotec en la criba de alta frecuencia en los circuitos de molienda C y W.

“Nos alegramos de haber podido implementar nuestra solución completa de cribado de alta frecuencia en el circuito de molienda C. Nuestra estrecha cooperación con Nexa fue un paso importante para el proceso de desarrollo de cribado UltraFine”, dijo Oscar Sakurada, ingeniero de producto Sénior de Metso Outotec.

Es importante tener en cuenta que la clasificación tradicionalmente solo permite el uso de hidrociclones o pantallas. Sin embargo, la experiencia con el circuito W había demostrado la ventaja de la integración. La conclusión también fue validada con simulaciones de laboratorio y pruebas industriales realizadas durante el período de prueba del Circuito C.

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Los desafíos enfrentados juntos aseguraron el éxito del proyecto

El objetivo general de la prueba fue que la criba Metso Outotec aumentara el rendimiento en un 7%, además de mantener el índice granulométrico del material procesado. La prueba industrial fue coordinada por el área de tecnología de Nexa Resources, representada por su ingeniera de procesos, Larissa Rodrigues Demuner. Larissa explica que la granulometría del material tiene una influencia directa en la eficiencia de flotación - proceso Nexa después de la etapa de molienda de concentración de mineral de zinc en Vazante.

“El objetivo granulométrico de nuestra operación es el 12% del material acumulado en la malla de 0.150 mm. Es un índice crítico y sabíamos que sería inútil aumentar el volumen de producción sin mantener este índice ”, dice Larissa.

Esta condición se cumplió y las ventajas se probaron al final del proceso, sin embargo, hubo desafíos en el camino. El primero fue el revestimiento de la tolva de la pantalla. Originalmente hecho de caucho, el revestimiento se desgastaba excesivamente después de los primeros meses de funcionamiento, lo que provocaba fugas y, en consecuencia, un rendimiento reducido. La solución fue adoptar liners con tecnología Metso Outotec Trellex Poly-Cer, que incluye componentes cerámicos y que ya había sido adoptada en varias plantas alrededor del mundo. El nuevo revestimiento, más resistente al desgaste, alcanzó el nivel de durabilidad esperado por Nexa.

Otro desafío fue el ajuste de la rotación de la criba para lograr la máxima capacidad con una alta eficiencia de cribado. Para solucionar esto, la acción conjunta del equipo de Nexa y Metso Outotec fue adoptar un ajuste de rotación gradual mediante un convertidor de frecuencia.

“Cada tipo de mineral tiene un comportamiento de cribado específico. Por esta razón, siempre recomendamos realizar pruebas de laboratorio de detección”, explica Oscar.

El tercer desafío involucró la disponibilidad operativa de los equipos porque el mineral extraído en Vazante se deposita entre formaciones de dolomita (rocas de incrustación de carbonato de calcio y magnesio). Como las aberturas del medio de cribado son bastante pequeñas (0,18 mm), los carbonatos cristalizan en la superficie del medio de cribado obstruyendo los orificios, lo que exige la sustitución semanal del medio de cribado. Esta rutina tomó 12 horas a la semana. Aunque el circuito no se paralizó (un sistema de válvulas permite el funcionamiento solo con el hidrociclón), el tiempo de inactividad fue molesto. Para resolver el problema, Metso Outotec y Nexa desarrollaron un nuevo sistema de fijación de medios de cribado que reduce el tiempo de reemplazo en más del 50%.

El resultado positivo llevó a la adopción definitiva de pantallas de alta frecuencia.

Con los ajustes realizados durante el período de prueba y compra, Nexa Resources decidió la compra definitiva de la pantalla Metso Outotec UltraFine.

“El soporte técnico es una gran ventaja. Si el proceso involucrara solo la venta de pantallas, no hubiéramos logrado los resultados obtenidos con el uso combinado de equipos en la planta y la fase de prueba conjunta ”, evalúa Larissa.

Internamente, el proyecto fue finalista en el Programa de Reconocimiento Nexa 2020.

“Estuvimos entre las 3 primeras de la empresa y fuimos reconocidos por nuestro liderazgo, velocidad de implementación y rentabilidad en relación con el tipo de contrato y las innovaciones aplicadas”, dijo Larissa Rodrigues Demuner, ingeniera de Procesos, Nexa.

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Futuros desarrollos

La cooperación entre Nexa Resources y Metso Outotec continúa y se están evaluando nuevas formas de optimizar el proceso. El siguiente paso será una prueba piloto con procesos separados, una modificación para implementar un bypass.

Además de la modificación del proceso de clasificación del circuito de molienda C, Metso Outotec también ayudó en la reparación de un molino de bolas en la planta de Vazante. El molino resultó dañado, pero su funcionamiento se restableció en un tiempo récord de menos de 30 días. La operación de Vazante también demandó otras intervenciones en los últimos años, entre ellas la sustitución de cribas post-triturado, en 2016, cuando la empresa adoptó la tecnología de cribas autolimpiantes aumentando la eficiencia requerida para el proceso. 

Hechos

La operación actual de Nexa en Vazante produjo aproximadamente 370 mil toneladas de concentrado de zinc en 2020, totalmente enviadas a la planta Três Marias (MG), con capacidad para procesar 3.9 mil toneladas por día.

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